Un sensor fabricado con celo para controlar la calidad de los alimentos y el agua

El sensor consiste en una guía de onda formada por una tira de celo, en la cual se introduce luz procedente de un LED (light emitting diode) en uno de sus extremos y se detecta la luz que sale por el otro extremo mediante un fotodiodo (dispositivo que convierte la luz que recibe en una corriente eléctrica).

Gracias a la flexibilidad del celo, la guía de onda puede doblarse en forma de U y ser sumergida parcialmente en el líquido que se desea examinar. Debido a la curvatura de la guía, parte de la luz que se propaga por ella se pierde por radiación.

Estas pérdidas de curvatura dependen de las propiedades ópticas -en concreto, del índice de refracción- del medio circundante que, en este caso, es el líquido en el que se introduce la guía. Así, es posible detectar variaciones del índice de refracción del líquido midiendo con el fotodiodo la potencia óptica perdida durante el trayecto de la luz por la guía sumergida.

El índice de refracción de una disolución líquida está relacionado con propiedades físicas y químicas de la misma, tales como su densidad y concentración. De este modo, se puede evaluar, por ejemplo, el grado de maduración de la uva mediante la medida del índice de refracción de su jugo, o el contenido alcohólico de ciertas bebidas. Esto posibilita que el sensor desarrollado sea aplicable al sector alimenticio (control de procesos y de calidad de bebidas) y al medioambiental (control de calidad del agua).

Los materiales y componentes utilizados para fabricar el sensor son muy comunes y de muy bajo coste. Además, el ensamblado de los tres componentes principales del mismo -guía de celo, LED y fotodiodo- es muy simple, no necesita instrumentación o herramientas especializadas, por lo que puede ser realizado por personal no cualificado de forma rápida.

Angulo ha explicado que “estas características, junto con la flexibilidad ofrecida por el celo, hacen que el sensor desarrollado sea muy ventajoso con respecto a otros instrumentos ópticos de detección de índice de refracción más complejos, rígidos y caros, especialmente para aplicaciones de campo y análisis in-situ de líquidos en sitios de difícil acceso”.

Para Carlos Angulo, la Ayuda de la Fundación BBVA ha sido fundamental para llevar a cabo este proyecto.“El material adquirido me ha permitido mejorar el equipamiento de mi laboratorio, lo cual posibilitará la continuación de la investigación comenzada a raíz de este proyecto y, así poder profundizar en el estudio de las propiedades de los sistemas ópticos desarrollados y optimizar sus prestaciones”.